西南交通大学钢结构设计原理模拟试题一含答案TextMarked.pdf

钢结构设计原理钢结构设计原理 模拟试题一模拟试题一 一、一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案， ， 并将其号码填在题干的括号内并将其号码填在题干的括号内， 10101010 小题小题， 每小题每小题 3 3 3 3 分分， 共共 30303030 分分） 1下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是【】 A 强度破坏B 丧失稳定 C 连接破坏D 动荷载作用下过大的振动 2应力循环特征值（应力比）=min/max将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同 情况下，下列疲劳强度最低的是【】 A 对称循环=-1B 应力循环特征值=+1 C 脉冲循环=0D 以压为主的应力循环 3.下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是【】 A 平焊B 立焊 C 横焊D 仰焊 4. 规范规定普通螺栓抗拉强度设计值只取螺栓钢材抗拉强度设计值的 0.8 倍，是因为 【】 A 偏安全考虑B 考虑实际作用时可能有偏心的影响 C 撬力的不利影响D 上述 A、B、C 5. 提高轴心受压构件的钢号，能显著提高构件的【】 A 静力强度B 整体稳定 C 局部稳定D 刚度 6. 宽大截面轴心受压钢构件腹板局部稳定的处理方法：当构件的强度、整体稳定、刚度 绰绰有余时，应采用【】 A 增加腹板厚度以满足宽厚比要求B 设置纵向加劲肋 C 任凭腹板局部失稳D 设置纵向加劲肋、横向加劲肋和短加劲肋 7. 工字形组合截面吊车钢梁在进行抗弯强度计算时，截面塑性部分发展系数取值为 【】 Ax=y=1.0Bx=1.05, y=1.2 Cx=1.15, y=1.2Dx=1.05, y=1.15 8. 在其它条件相同情况下，简支钢梁在下列哪种受力情况下对应的临界弯矩值最低 【】 A 全跨匀布荷载B 跨中一集中荷载 C 纯弯曲D 任意荷载 9. 型钢构件不需要进行【】 A 强度验算B 总体稳定验算 C 局部稳定验算D 刚度验算 10. 受剪栓钉连接中，被连板件 不容许相对滑动的连接是【】 A 普通螺栓连接B 铆钉连接 C 摩擦型高强度螺栓连接D 承压型高强度螺栓连接 www.zhinanche.cc 二、判断改错题（题意正确者，打二、判断改错题（题意正确者，打即可；题意错误者，先打即可；题意错误者，先打 ，然，然 后将错误处改正确，后将错误处改正确，4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 钢结构的疲劳计算方法为容许应力法。 2. 轴心受压钢构件柱子曲线 （-关系曲线） 有多条的原因是因为考虑了回转半径的不同。 3. 任何螺栓连接的构件，由于孔洞对构件截面有削弱，所以，强度验算只需要对净截面进 行。 4. 焊接组合梁翼缘板与腹板的连接焊缝（侧焊缝）的长度不受 60hf的限制。 三、简答题（三、简答题（4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 极限状态法按预定功能划分为哪几种极限状态？ 2. 防止脆性断裂的措施有哪些？ 3. 钢板厚度如何影响钢材脆性断裂？ 4. 为什么要规定侧面角焊缝的最大长度和最小长度？其值为多少？ 四、计算题（四、计算题（2 2 小题，每小题小题，每小题 1515 分，共分，共 3030 分）分） 1某简支梁，钢材为 Q235，跨度为 l12 m，承受均布静力荷载设计值 q69 kN/m，施 工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座 3.5 m 处设对接焊缝，焊缝质量级，手工 焊，焊条 E43 型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。已知 w t f185 N/mm2， w v f 125 N/mm2。 2. 某轴心受压柱， 设计内力 N=2000kN,l0x=6m(强轴), l0y=3m（ 弱轴 ）,钢材 Q345（ f=310N/mm 2） ， 采用两块翼缘板 225012 和一块腹板25010 焊成工字形截面，截面无削弱。试验算 其强度和刚度（=150） 。 www.zhinanche.cc 钢结构设计原理钢结构设计原理 模拟试题二模拟试题二 一、一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案， ， 并将其号码填在题干的括号内并将其号码填在题干的括号内， 10101010 小题小题， 每小题每小题 3 3 3 3 分分， 共共 30303030 分分） 1. 钢材作为设计依据的强度指标是【】 A 比例极限 fpB 弹性极限 fe C 屈服强度 fyD 极限强度 fu 2. 与侧焊缝相比，端焊缝的【】 A 疲劳强度更高B 静力强度更高 C 塑性更好D 韧性更好 3. 有一由两不等肢角钢短肢连接组成的 T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢 背、肢尖内力分配系数 1 k、 2 k为【】 A25 . 0 ,75 . 0 21 =kkB30 . 0 ,70 . 0 21 =kk C35 . 0 ,65 . 0 21 =kkD35 . 0 ,75 . 0 21 =kk 4. 将下图（a）改为（b）是为了防止螺栓连接的【】 A 栓杆被剪坏B 杆与孔的挤压破坏 C 被连构件端部被剪坏D 杆受弯破坏 5. 钢结构规范关于轴心受压钢构件整体稳定的柱子曲线（-关系曲线）有多条的根本原 因是考虑了【】 A 材料非弹性B 构件的初弯曲 C 残余应力的影响D 材料非均匀 6. 焊接组合梁翼缘的局部稳定保证通常是【】 A 验算宽厚比（增加翼缘厚度）B 设置横向加劲肋 C 设置纵向加劲肋D 设置短加劲肋 7. 下列截面中，抗扭刚度最大的截面形式是【】 A 工字形截面BT 形截面 CH 形截面D 箱形截面 8. 某轴心受压钢构件绕 x 轴和绕 y 轴属于同一条的柱子曲线（即-关系曲线或表格） ， 则，两轴等稳定的条件是.【】 A. yx =B. yx ll= www.zhinanche.cc C. yx ii=D. yx II= 9. 下列哪种情况属于正常使用极限状态【】 A 梁在动载作用下的振动B 动载作用下的疲劳 C 板件的宽厚比验算D 钢梁腹板加劲肋的设置与计算 10. 角焊缝每个弧坑考虑的长度为【】 A 被焊板件厚度 tB 焊缝正边尺寸（焊脚尺寸） f h C2 倍被焊板件厚度 2tD2 倍焊缝正边尺寸 2 f h 二、判断改错题（题意正确者，打二、判断改错题（题意正确者，打即可；题意错误者，先打即可；题意错误者，先打 ，然，然 后将错误处改正确，后将错误处改正确，4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 影响钢结构（一般）脆性断裂的主要因素有：钢材本身的质量、应力集中程度、低温和 应力比。 2. 当摩擦型高强度螺栓的拉力 Nt=0.8P 时，构件间的有效夹紧力为零。所以，同时受剪和受 拉的摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值为 Nv b=0.9n f(P-0.8Nt)。 3. 双肢格构式轴心受压构件分肢间距是通过绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定。 4. 钢梁从开始受荷载作用到破坏，要经历弹性阶段、弹塑性阶段、屈服阶段和强化阶段。 三、简答题（三、简答题（4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 钢管混凝土中，为什么混凝土的强度能提高？ 2. 什么叫钢材的硬化？ 3. 各级焊缝的实际强度与母材强度的相对大小关系如何？规范规定如何取值？ 4. 焊接残余应力对结构性能有何影响？ 四、计算题（四、计算题（2 2 小题，每小题小题，每小题 1515 分，共分，共 3030 分）分） 1. 下图 所示为双角钢组成的 T 形截面轴心受拉构件与节点板采用侧焊缝连接。角钢为 2L11010，节点板厚度10 mmt=，钢材为 Q235，E43 型手工焊（ w f 160 MPaf=） 。静力 N 660 kN，焊缝正边尺寸 f 8 mmh=（在最大最小焊缝正边尺寸之间） 。试计算所需肢背、 肢 尖焊缝长度 w1 l、 w2 l。 2. 已知一工字型钢梁 I32a(Wx=692cm 3,I x/Sx=27.5cm，腹板厚 9.5mm)，承受静力荷载，最大 弯矩 Mmax=130kNm，最大剪力 Vmax=89kN。Q235 钢材（f=215MPa,fv=125MPa)。要求进行抗弯 和抗剪强度验算。 www.zhinanche.cc 钢结构设计原理钢结构设计原理 模拟试题三模拟试题三 一、一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案， ， 并将其号码填在题干的括号内并将其号码填在题干的括号内， 10101010 小题小题， 每小题每小题 3 3 3 3 分分， 共共 30303030 分分） 1. 需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【】 A 5104 B 2104 C 5105 D 5106 2. 钢材的屈强比是指【】 A 比例极限与极限强度的比值B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值D 极限强度与比例极限的比值. 3. 轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是 【】 A.两头大中间小B. 两头小中间大 C.均匀分布D.直线分布. 4. 高强度螺栓的预拉力设计值计算公式 eu 0.9 0.9 0.9 1.2 PA f =中，三个 0.9 不 是考虑 【】 A 螺栓材料不均匀性的折减系数B 超张拉系数 C 附加安全系数D 考虑拧紧螺栓时扭矩产生的剪力的不利影响。 5. 工字形、H 形截面轴心受压构件翼缘局部稳定验算公式 1 y 235 (100.1 ) b tf +中，为 【】 A 绕 x 轴的长细比xB 绕 y 轴的长细比y Cmin(,) xy =Dmax(,) xy = 6. 焊接组合梁翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝承受的是【】 A 弯矩作用B 弯矩和剪力共同作用 C 拉力作用D 剪力作用 7. 格构式构件应该用在当用实腹式时【】 A 强度有余但刚度不足的情况B 强度不足但刚度有余的情况 C 强度不足刚度也不足的情况D 强度有余刚度也有余的情况 8. 钢构件的受剪连接中栓钉类型不同，孔洞对构件强度削弱的程度不同。孔洞对构件强度 削弱最小的是【】 A.普通螺栓连接B.摩擦型高强度螺栓连接 C.承压型高强度螺栓连接D.铆顶连接 9. 焊接组合梁在弯矩作用下，翼缘和腹板（工字形截面）的连接焊缝有效截面上承受的是 【】 A 拉应力B 压应力 C 剪应力D 拉、压、剪应力都有 www.zhinanche.cc 10. 钢梁当确定的 b 0.6 时，说明梁在【】 A 弹性阶段失稳B 弹塑性阶段失稳 C 全塑性阶段失稳D 不会失稳 二、判断改错题（题意正确者，打二、判断改错题（题意正确者，打即可；题意错误者，先打即可；题意错误者，先打 ，然，然 后将错误处改正确，后将错误处改正确，4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 对焊透的对接焊缝，当满足下列条件之一者，强度已满足，无需进行强度验算： 焊缝质量得以保证（即一、二级焊缝）; 焊缝有效截面不低于焊件有效截面（即采用引弧板） 。 2. （受剪）摩擦型高强度螺栓连接在动荷载作用下，螺栓杆可能会发生疲劳破坏。 3. 所有钢构件的刚度验算都是验算长细比。 4. 焊接残余应力是自相平衡的。 三、简答题（三、简答题（4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 为什么以钢材的屈服强度作为静力强度设计指标？ 2. 什么叫钢材的塑性破坏？ 3. 为什么要规定角焊缝焊脚尺寸最大值和最小值？ 4. 提高轴心受压构件整体稳定性的措施有哪些？ 四、计算题（四、计算题（2 2 小题，每小题小题，每小题 1515 分，共分，共 3030 分）分） 1. 下图所示一牛腿钢板两边用角焊缝与钢柱连接， 其尺寸如图所示。 钢材为 Q235， 手工焊， E43 焊条（ w f 160 MPaf=） ，焊脚尺寸 f h10 mm。假设 e100 mm，试计算该连接能承受 的最大静力荷载设计值？ 2. 已知某楼盖次梁 I40a（Q235B） ，跨中承受集中静力荷载设计值 P160 kN，试进行各项 强度验算。集中荷载在跨度方向的分布长度为 a90 mm，计算跨度 l6 m，梁自重 67.6 kg/m。 （已知 2 215 N / mmf=、 2 v 125 N / mmf=） www.zhinanche.cc 钢结构设计原理钢结构设计原理 模拟试题一答案模拟试题一答案 一、一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案， ， 并将其号码填在题干的括号内并将其号码填在题干的括号内， 10101010 小题小题， 每小题每小题 3 3 3 3 分分， 共共 30303030 分分） 1D2.A3.D4.C5.A6.C7.A8.C9.C10.C 二、判断改错题（题意正确者，打二、判断改错题（题意正确者，打即可；题意错误者，先打即可；题意错误者，先打 ，然，然 后将错误处改正确，后将错误处改正确，4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 。 2. ;残余应力的影响。 3. ;摩擦型高强度螺栓连接除外。 4. 。 三、简答题（三、简答题（4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 答： 极限状态法按预定功能划分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2. 答： （1）采用性能较好的钢材； （2）减少应力集中程度； （3）采用较薄厚度的钢板组成 构件。 3. 答：钢板厚度越大，因应力集中引起（三向同号受力中）板厚方向的应力就越大，主剪 应力就越小，正应力就越有可能起控制作用，所以钢板越厚，越有可能发生度如何影响钢脆 性断裂。 4. 答： （1）侧焊缝长度过小，焊件局部加热严重，且起落弧应力集中相互影响。所以，规 范规定侧焊缝长度不小于 8hf和 40mm。 （2）侧面角焊缝的长度过长，焊缝有效截面上剪应力 沿其长度方向的应力分布严重不均匀，规范规定，侧焊缝长度不超过 60hf，如超过，超过部 分不计算其承载力。 四、计算题（四、计算题（2 2 小题，每小题小题，每小题 1515 分，共分，共 3030 分）分） 1某简支梁，钢材为 Q235，跨度为 l12 m，承受均布静力荷载设计值 q69 kN/m，施 工时因腹板长度不够，需要在跨度方向离左支座 3.5 m 处设对接焊缝，焊缝质量级，手工 焊，焊条 E43 型，试验算该对接焊缝是否满足强度要求。已知 w t f185 N/mm2， w v f 125 N/mm2。 解：（1）焊缝截面内力计算 www.zhinanche.cc 支座反力： 11 69 12414 22 RqlkN= 剪力： 41469 3.5172.5VkN= 弯矩： 2 1 414 3.569 3.51026.4. 2 MkN m= （2）焊缝截面特性参数计算 惯性矩： 3294 1 8 10002 280 16 5082.978 10 12 x Imm= + = 面积矩： 6663 280 16 5088 500 2502.276 101.0 103.276 10Smm=+ =+= 63 1 280 16 5082.276 10Smm= （3）焊缝强度验算 由于只要求对焊缝强度进行验算，所以，无需计算截面上下边缘的最大弯曲正应力。 焊缝最大弯曲正应力（翼缘与腹板交界处），有 6 22 1 9 1026.4 10 500172.3/185/ 2.978 10 w t x M yN mmfN mm I = 36 22 9 172.5 103.276 10 23.7/125/ 2.978 108 w v w VS N mmfN mm I t = 2 1 1 2.276 23.716.5/ 3.276 S N mm S = 222222 11 3172.33 16.5174.7/1.11.1 185204/ w t N mmfN mm+=+ = 焊缝强度满足要求。 2. 某轴心受压柱， 设计内力 N=2000kN,l0x=6m(强轴), l0y=3m（ 弱轴 ）,钢材 Q345（ f=310N/mm 2） ， 采用两块翼缘板 225012 和一块腹板25010 焊成工字形截面，截面无削弱。试验算 其强度和刚度（=150） 。 解： （1）截面几何特性 2 808 . 02522 . 125cmA=+= 433 11345)25 2 . 24 4 . 2725( 12 1 cmIx= 433 3126)8 . 0252252 . 1 ( 12 1 cmIy=+= cmix91.11 80 11345 = www.zhinanche.cc cmiy25 . 6 80 3126 = 4 . 50 91.11 600 = x 48 25 . 6 300 = y （2）强度验算 因截面无削弱，所以 22 3 /310/250 10080 102000 mmNfmmN A N = =（强度安全） （3）刚度验算 150 4 . 50),max(= yx （刚度通过） www.zhinanche.cc 钢结构设计原理钢结构设计原理 模拟试题二答案模拟试题二答案 一、一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案， ， 并将其号码填在题干的括号内并将其号码填在题干的括号内， 10101010 小题小题， 每小题每小题 3 3 3 3 分分， 共共 30303030 分分） 1.C2.B3.A4.D5.C6.A7.D8.A9.A10.B 二、判断改错题（题意正确者，打二、判断改错题（题意正确者，打即可；题意错误者，先打即可；题意错误者，先打 ，然，然 后将错误处改正确，后将错误处改正确，4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. ; 去掉应力比。 2. ;Nv b=0.9n f(P-1.25Nt)。 3. 。 4. ;弹性阶段、弹塑性阶段、全塑性阶段。 三、简答题（三、简答题（4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 答：因为在较高应力状态下，混凝土的泊松比大于钢材泊松比，这样钢管对其内的混凝 土形成横向“套箍作用” 。 2. 答：钢材因加工等原因使其强度提高，塑性降低的现象。 3. 答：各级焊缝的抗压强度没有明显差异，可抗拉、抗剪就不同了。试验表明一、二级焊 缝的实际强度高于母材强度，规范取母材强度；三级焊缝的拉、剪强度低于母材强度，规范 专门规定了其取值。 4. 答：焊接残余应力对钢构件的静力强度无影响；焊接残余应力对钢结构的疲劳、刚度、 稳定等其他方面都不利。 四、计算题（四、计算题（2 2 小题，每小题小题，每小题 1515 分，共分，共 3030 分）分） 1. 下图 所示为双角钢组成的 T 形截面轴心受拉构件与节点板采用侧焊缝连接。角钢为 2L11010，节点板厚度10 mmt=，钢材为 Q235，E43 型手工焊（ w f 160 MPaf=） 。静力 N 660 kN，焊缝正边尺寸 f 8 mmh=（在最大最小焊缝正边尺寸之间） 。试计算所需肢背、 肢 尖焊缝长度 w1 l、 w2 l。 【解】 （1）计算肢背、肢尖焊缝受力 11 0.7 660462Nk NkN= www.zhinanche.cc 22 0.3 660198Nk NkN= （2）计算肢背、肢尖焊缝长度 3 1 1 1462 10 222 8274 222 0.7 8 160 wwff w ef N llhhmm h f =+=+ = 3 2 2 1198 10 222 8127 222 0.7 8 160 wwff w ef N llhhmm h f =+=+ = 取 lw1=280mm,lw2=130mm。 焊缝长度满足最大最小长度要求，验算从略。 2. 已知一工字型钢梁 I32a(Wx=692cm 3,I x/Sx=27.5cm，腹板厚 9.5mm)，承受静力荷载，最大 弯矩 Mmax=130kNm，最大剪力 Vmax=89kN。Q235 钢材（f=215MPa,fv=125MPa)。要求进行抗弯 和抗剪强度验算。 解： （1）抗弯强度验算 22 3 6 /215/86.187 10692 10130 mmNfmmN W M = =（抗弯强度满足） （2）抗剪强度验算 22 3 /125/07.34 10 5 . 275 . 9 1089 )/( mmNfmmN SIb V bI VS v = =（抗剪强度满足） www.zhinanche.cc 钢结构设计原理钢结构设计原理 模拟试题三答案模拟试题三答案 一、一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案， ， 并将其号码填在题干的括号内并将其号码填在题干的括号内， 10101010 小题小题， 每小题每小题 3 3 3 3 分分， 共共 30303030 分分） 1.A2.C3.A4.D5.D6.D7.A8.B9.C10.B 二、判断改错题（题意正确者，打二、判断改错题（题意正确者，打即可；题意错误者，先打即可；题意错误者，先打 ，然，然 后将错误处改正确，后将错误处改正确，4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. ;同时满足时。 2. ;不可能会发生疲劳破坏。 3. ;除钢梁外。 4. 。 三、简答题（三、简答题（4 4 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 2020 分）分） 1. 答： （1）有强化阶段作为安全储备； （2）不致产生工程中不允许的过大变形； （3）实测 值较为可靠； （4）可以近似沿用虎克定律。 2. 答：钢材应力达到或超过其屈服强度，破坏前有明显变形给以预兆，破坏不突然。 3. 答： （1）侧焊缝长度过小，焊件局部加热严重，且起落弧应力集中相互影响。所以，规 范规定侧焊缝长度不小于 8hf和 40mm。 （2）侧面角焊缝的长度过长，焊缝有效截面上剪应力 沿其长度方向的应力分布严重不均匀，规范规定，侧焊缝长度不超过 60hf，如超过，超过部 分不计算其承载力。 4. 答： （1）采用宽展的截面以增加惯性矩； （2）增加约束以减少计算长度。 四、计算题（四、计算题（2 2 小题，每小题小题，每小题 1515 分，共分，共 3030 分）分） 1. 下图所示一牛腿钢板两边用角焊缝与钢柱连接， 其尺寸如图所示。 钢材为 Q235， 手工焊， E43 焊条（ w f 160 MPaf=） ，焊脚尺寸 f h10 mm。假设 e100 mm，试计算该连接能承受 的最大静力荷载设计值？ 解： （1）内力计算 焊缝所受内力有 N、M=Ne=100N （2）焊缝有效截面参数计算 www.zhinanche.cc 2 2 0.72 0.7 10 (2202 10)2800 wf w Ah lmm= = 2233 11 20.720.7 10 (2202 10)93.